В работе над сюжетом «Батума» Булгаков опирался на опыт своих прежних историко-биографических пьес «Кабала святош» и «Александр Пушкин», при создании которых он широко использовал мемуарные свидетельства и исторические документы. Для пьесы о Сталине требовалась не менее прочная документальная основа, которой Булгаков, конечно, не располагал в необходимом объеме. Тем не менее каждая картина пьесы основана на реальном, исторически засвидетельствованном факте, а уже в рамках действительного события создается вымышленная жанровая или политическая сцена, диалоги и поступки лиц, раскрывающие смысл и характер события, его связь с предшествующим и последующим звеном драматического действия.
Одним из важнейших документальных источников пьесы «Батум» стала большая книга «Батумская демонстрация 1902 года», выпущенная в марте 1937 года Партиздатом ЦК ВКП(б) с предисловием Л. Берия.
Книга была издана в Москве молнией за рекордно короткий срок: сдана в производство 10 марта, подписана к печати 15—17 марта, выпущена в свет 20 марта 1937 года. Совершенно очевиден культовый характер книги, имевшей своей главной целью прославление Сталина и провозглашение его особо выдающейся роли в организации рабочего движения на Кавказе. Как свидетельствует экземпляр, сохранившийся в архиве Булгакова, он внимательнейшим образом проработал книгу «Батумская демонстрация 1902 года» и оставил в ней множество помет и подчеркиваний.
Первый раздел книги — «Ленинская „Искра“ о революционном движении батумских рабочих» — не содержит ни единого упоминания о Сталине, но дает достаточно объективную хронику батумских событий с февраля по октябрь 1902 года. Здесь перепечатаны статьи и заметки «Искры» «Забастовка рабочих на заводах Манташева и Ротшильда в Батуми», «Батумский процесс», «Годовщина расстрела батумских рабочих» и др. В числе руководителей рабочих «Искра» назвала Михаила Харимьянца и Теофила Гогиберидзе — оба они вошли в круг действующих лиц пьесы «Батум».
Практически все действующие лица пьесы, представляющие администрацию военного губернатора, жандармское отделение и военный гарнизон, брошенный против забастовщиков, были взяты Булгаковым из хроникальных заметок «Искры». В их числе: кутаисский военный генерал-губернатор Смагин (в списке действующих лиц — военный губернатор), жандармский полковник Зейдлиц (у Булгакова — Трейниц), полицеймейстер Ловен (в черновой редакции пьесы действует под своей фамилией, в окончательном тексте — полицеймейстер), переводчик Какива (у Булгакова — Кякива) и т. д.
Как один из участников и организаторов мартовской политической демонстрации рабочих Батума, Сталин проходил по судебному процессу 1902 года и был приговорен к ссылке в Восточную Сибирь на три года. Официальными документами этого судебного политического процесса, кроме приговора, Булгаков не располагал, и он мог опираться в данном случае лишь на воспоминания и свидетельства немногих живых участников и очевидцев тех далеких событий.
В распоряжении драматурга оказалось достаточно много подробностей и свидетельств, взаимно дополнявших и корректировавших друг друга. Рабочие, окружающие Сталина в пьесе «Батум», в большинстве случаев действуют под своими собственными фамилиями и именами. Это прежде всего Сильвестр Ломджария (в пьесе — Сильвестр), Порфирий Ломджария (в пьесе — Порфирий), Михаил Габуния (в пьесе — Миха), Теофил Гогиберидзе (в пьесе — Теофил), Котэ Каландаров (в пьесе — Котэ), Коция Канделаки (в пьесе — Канделаки), Сильвестр Тодрия (в пьесе — Тодрия), Дариспан Дарахвелидзе (в пьесе — Дариспан), Михаил Харимьянц (в пьесе — Хиримьянц), Наталья Киртадзе-Сихарулидзе (в пьесе — Наташа).
Булгаков превратил основных мемуаристов из книги 1937 года в действующих лиц своей пьесы, сохранив за ними те конкретные роли, которые они играли в батумских событиях. По сути же драматург сочинил заново каждое действующее лицо на основе реальных свидетельств, почерпнутых из их сообщений. И при этом каждому эпизодическому персонажу из среды рабочих отвел ровно столько места, сколько необходимо для развития действия пьесы и конкретизации характера ее главного сквозного героя — молодого Сталина.
